EP2865043B1 - Batterie mit mindestens einer halbleiterbasierten trenneinrichtung - Google Patents

Batterie mit mindestens einer halbleiterbasierten trenneinrichtung Download PDF

Info

Publication number
EP2865043B1
EP2865043B1 EP13729336.1A EP13729336A EP2865043B1 EP 2865043 B1 EP2865043 B1 EP 2865043B1 EP 13729336 A EP13729336 A EP 13729336A EP 2865043 B1 EP2865043 B1 EP 2865043B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
battery
string
battery string
semiconductor switch
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP13729336.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2865043A1 (de
Inventor
Holger Fink
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Samsung SDI Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH, Samsung SDI Co Ltd filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2865043A1 publication Critical patent/EP2865043A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2865043B1 publication Critical patent/EP2865043B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/51—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0016—Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1423—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with multiple batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery having at least one battery string, wherein in the battery string a plurality of series-connectable battery modules are each arranged with at least one battery cell, the battery string by means of at least one separator associated with the battery string switchable between its associated battery terminal terminals and decoupled from its associated battery terminal terminals is and the battery is connectable to an electric motor. Furthermore, the invention relates to a vehicle with such a battery.
  • batteries for use in hybrid and electric vehicles are referred to as traction batteries, since they are used for the supply of electric drives.
  • traction batteries are for example from the documents DE 10 2010 027 856 A1 and DE 10 2010 041 014 A1 known.
  • a battery system 10 includes a battery 11 whose battery cells are not merely connected in series, but which is composed of a plurality of battery strings 20, each between a positive Batterienstrangpol 21, hereinafter also referred to as a positive battery terminal 21, and a negative Batterienstrangpol 22nd , which is also referred to below as the negative battery terminal terminal 22, are switchable.
  • the battery strings 20 of the battery 11 are each composed of a plurality of battery modules 30 with series-connected and / or parallel-connected battery cells (not shown). These modules 30 can be connected via so-called coupling units (not shown) in the respective strand 20 or bridged.
  • Such battery systems 11 are also referred to as a battery direct inverter in a three-phase design.
  • a so-called charging and disconnecting device 40 and a second separator 50 is used.
  • the separating circuits 40, 50 respectively arranged in the battery strings 20 are responsible for the electrical separation of the battery strings 20 and thereby the battery 10 from a corresponding DC voltage intermediate circuit. From the prior art it is known to use as a separator contactors.
  • the charging device (not shown separately) included in the charging and isolating device 40 is a device for charging a corresponding DC voltage intermediate capacitor, with which the charging currents can be limited to permissible values. From the prior art it is known to use for this purpose a series circuit (not shown) consisting of a charging contactor and a pre-charging resistor. The components used in the charging and separating device 40 and in the second separating device 50 are relatively large, heavy and have a high failure rate. So today, the relays and contactors used there after the starter battery are the second most common cause of faults in electrical wiring systems.
  • FIG. 2 shows the output voltage UBS of each battery string 20 in the FIG. 1
  • the black dots represent the individual measuring points.
  • the battery modules 30 connected to each battery string 20 here each have the same module voltage UM.
  • the maximum output voltage UBS of each battery string 20 can then assume the value n * UM accordingly.
  • the EP 2 408 053 A3 discloses a battery management system having a plurality of battery modules connected to a battery string, each battery module having a battery module circuit.
  • the US 2010/305792 A1 discloses a system with a battery module string, in which switching means are arranged, by means of which the battery module string can be decoupled from its battery terminal terminals or connected thereto.
  • the switching means are IGBTs or bipolar transistors.
  • the EP 2 405 565 A1 discloses a pulse converter, which is connected downstream of a arranged in a strand intermediate circuit capacitor, wherein the pulse power converter has six semiconductor switching means, each having a respective associated freewheeling diode.
  • the US 2011/118916 A1 discloses a battery string with a plurality of batteries, wherein each battery, a switching means is provided in the battery string, by means of which the respective battery of at least one of the battery terminals terminals is separable.
  • the DE 10 2010 027861 A1 describes a coupling device with a plurality of switching means, as a semiconductor switch, for. B. as MOSFETs or IGBTs are realized.
  • DE 10 2010 027856 A1 describes a battery with battery cell strings, each having a plurality of battery cells and can be connected via a DC voltage intermediate circuit and a pulse inverter with semiconductor valves and freewheeling diodes with an electric motor.
  • the battery comprises a separator with a switching means designed as a contactor.
  • the DE 10 2010 041014 A1 discloses a battery system having a battery module string having a plurality of battery modules connected in series.
  • Each battery module comprises a coupling unit, which is in each case designed to connect or disconnect at least one battery cell between a first terminal and a second terminal.
  • semiconductor switches are installed in the coupling unit, which are designed as MOSFETs or IGBTs.
  • a battery is provided with at least one battery string, wherein in the battery string a plurality of series-connectable battery modules are each arranged with at least one battery cell, the battery string by means of at least one separator assigned to the battery string switchable between its associated battery terminal terminals and decoupled from its associated battery terminal terminals , Furthermore, the battery can be connected to an electric motor.
  • the separating device comprises at least one bidirectionally blocking-capable switching device with at least one semiconductor switch. In the separator, in the current path of a battery string current, a semiconductor switch is arranged. The separator is further adapted to switch by means of switching the semiconductor switch, the current through the battery string regardless of its current direction.
  • a separating device in particular also a charging and disconnecting device, is provided, preferably for battery direct inverters, in which semiconductor switches are used instead of electromechanical components.
  • the pre-charging resistor which is used for the charging of the DC link capacitor of a corresponding DC circuit, omitted.
  • the separation devices or charging and separating devices known from the prior art are replaced by lighter, less expensive and, above all, more reliable units based on semiconductors.
  • the semiconductor switch encompassed by the separator according to the invention is designed to switch off a current flowing through it at any time.
  • the semiconductor switch encompassed by a switching device of a separating device according to the invention is only capable of reverse blocking or blocking in reverse.
  • the semiconductor switch used according to the invention comprises a bipolar transistor, in particular a bipolar transistor with insulated gate electrode or a field effect transistor, in particular a metal-oxide-semiconductor field-effect transistor.
  • the semiconductor switch encompassed by a switching device according to the invention of a separating device is assigned a diode bridge encompassed by the separating device.
  • the diode bridge is connected to the associated battery string and also with the associated semiconductor switch such that a current flowing through the semiconductor switch current always flows forward through the semiconductor switch, regardless of the direction in which the corresponding current flows through the associated battery string.
  • the semiconductor bridge associated diode bridge is designed as a full bridge of four diodes.
  • power semiconductors can be used. Since circuit breakers based on semiconductors, which are able to switch off a current without any zero crossing via a control line at any time, are not reverse-inhibitable, according to the particular embodiment, an arrangement with a diode bridge is chosen. This can be achieved in a particularly simple manner that the current flow through the semiconductor switch always takes place in the forward direction, regardless of which direction has the current flow through the separator.
  • an ordinary semiconductor switch such as an ordinary bipolar transistor, an insulated gate bipolar transistor (IGBT), or a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) may be used.
  • the separating device according to the invention is arranged in the battery string with which it is associated in such a way that it is connected to the positive or the negative battery terminal. Furthermore, the separating device according to the invention can also be arranged between any two battery modules of the battery string, to which it is assigned, and connected directly to these two adjacent battery modules.
  • the separator according to the invention can be integrated in the battery string with which it is associated.
  • a separating device according to the invention can for example be positioned directly on the negative or on the positive pole of the corresponding battery string.
  • a separating device according to the invention can be placed at any point between the battery modules of the corresponding battery string.
  • a battery system in particular a battery direct inverter comprising a battery with several battery strings, each comprising separating devices according to the invention, can be separated by means of separating devices according to the invention from a directly connected electric machine regardless of the current voltage level of the battery system and independently of the current operating state of the electric machine. Due to the much higher reliability of the semiconductor switches used and the associated diodes compared to contactors, the separation function of the separating devices according to the invention can consequently be realized with a significantly higher reliability. In addition, the weight and the volume of the battery according to the invention or of the battery system according to the invention can be reduced. Another advantage of the invention is that the connection or disconnection of the battery according to the invention or of the battery system according to the invention is silent. The switching noises of the contactors used today are perceived as very disturbing.
  • At least one separating device assigned to at least one battery string of the battery according to the invention is also designed as a charging device, which comprises at least two bidirectional switching devices. It is one of the two bidirectional switching devices coupled in parallel with a series circuit of the other of the two bidirectional switching devices and a precharge resistor.
  • the battery modules of a battery string of the battery according to the invention for generating an adjustable output voltage of the battery string to the battery string are switchable and formed bridged.
  • the battery according to the invention is a lithium-ion battery.
  • a vehicle is provided with an electric motor which has the battery according to the invention.
  • FIG. 3 a battery system 10 is shown with a battery 11 according to a first embodiment of the invention, wherein the battery 11 comprises three battery strings 20, in each of which the separating device 140 according to the invention is arranged.
  • the battery strings 20 can be connected in each case by means of an associated separating device 140 between a positive battery terminal 21 and a negative battery terminal 22.
  • the separating devices 140 in the illustration of FIG. 3 each disposed directly on the positive battery strand poles 21.
  • Each battery string 20 includes a plurality of battery modules 30, of which in the FIG. 3 only two battery modules 30 per battery string 20 are shown.
  • Each battery module 30 includes at least one battery cell (not shown separately in the drawing).
  • the battery modules 30 can be connected or bridged via so-called coupling units (not shown separately) into the respective battery string 20 in series.
  • Such battery systems 10 are also referred to as a battery direct inverter in a three-phase design.
  • the isolators 140 of the present invention each include a semiconductor switch 150 and are configured to turn off a current flowing through them in any direction at any given time.
  • the separating devices 140 according to the invention have been realized as bidirectionally barrier-capable switching devices based on common semiconductor switches 150.
  • the semiconductor switches 150 used can switch off a current even without a zero crossing via a control line at arbitrary times and are not capable of blocking backwards. For this reason, an arrangement with a diode bridge 160, which is realized as a full bridge of four diodes 161, is selected according to the invention. This ensures that the flow of current through the Semiconductor switch 150 always takes place in the forward direction, regardless of the direction in which the flow of current through the separator 140 takes place.
  • the separator 140 is connected at its terminals 141, 142 to the corresponding battery string (not shown).
  • the semiconductor switches 150 used in accordance with the invention are not capable of blocking backwards and can in each case be realized by means of a conventional bipolar transistor, an insulated gate bipolar transistor or a metal-oxide-semiconductor field-effect transistor.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterie mit mindestens einem Batteriestrang, wobei in dem Batteriestrang mehrere in Reihe schaltbare Batteriemodule mit jeweils mindestens einer Batteriezelle angeordnet sind, der Batteriestrang mittels mindestens einer dem Batteriestrang zugeordneten Trenneinrichtung zwischen den ihm zugeordneten Batteriestrangterminals zuschaltbar und von den ihm zugeordneten Batteriestrangterminals entkoppelbar ist und die Batterie mit einem Elektromotor verbindbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Batterie.
    • Stand der Technik
  • Üblicherweise werden Batterien für den Einsatz in Hybrid- und Elektrofahrzeugen als Traktionsbatterien bezeichnet, da sie für die Speisung elektrischer Antriebe eingesetzt werden. Solche Batterien sind beispielsweise aus den Dokumenten DE 10 2010 027 856 A1 und DE 10 2010 041 014 A1 bekannt.
  • In früheren Patentanmeldungen der Anmelderin wurden mehrphasige Batteriesysteme mit stufig einstellbaren Ausgangsspannungen beschrieben. Das Blockschaltbild eines solchen Batteriesystems ist in der Figur 1 dargestellt. Gemäß Figur 1 umfasst ein Batteriesystem 10 eine Batterie 11, deren Batteriezellen nicht lediglich in Reihe geschaltet werden, sondern das aus mehreren Batteriesträngen 20 aufgebaut ist, die jeweils zwischen einem positiven Batteriestrangpol 21, der im Folgenden auch als positives Batteriestrangterminal 21 bezeichnet wird, und einem negativen Batteriestrangpol 22, der im Folgenden auch als negatives Batteriestrangterminal 22 bezeichnet wird, zuschaltbar sind.
  • Dabei sind die Batteriestränge 20 der Batterie 11 jeweils aus mehreren Batteriemodulen 30 mit in Serie und/oder parallel geschalteten Batteriezellen (nicht dargestellt) aufgebaut. Diese Module 30 können über sogenannte Koppeleinheiten (nicht dargestellt) in den jeweiligen Strang 20 zugeschaltet oder aber überbrückt werden. Derartige Batteriesysteme 11 werden in einer dreiphasigen Ausführung auch als Batteriedirektinverter bezeichnet.
  • Um einen Batteriedirektkonverter in einem Traktionsantrieb über einen Gleichspannungskreis mit Zwischenkreiskondensator an einen Inverter zu koppeln, wird üblicherweise noch eine sogenannte Lade- und Trenneinrichtung 40 sowie eine zweite Trenneinrichtung 50 eingesetzt.
  • Die in den Batteriesträngen 20 jeweils angeordneten Trenneinrichtungen 40, 50 sind zuständig für die elektrische Trennung der Batteriestränge 20 und dadurch der Batterie 10 von einem entsprechenden Gleichspannungszwischenkreis. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, als Trennelement Schütze einzusetzen.
  • Bei der von der Lade- und Trenneinrichtung 40 umfassten Ladeeinrichtung (nicht separat dargestellt) handelt es sich um eine Einrichtung zum Laden eines entsprechenden Gleichspannungszwischenkreiskondensators, mit der die Ladeströme auf zulässige Werte begrenzt werden können. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, hierfür eine Serienschaltung (nicht dargestellt) aus einem Ladeschütz und einem Vorladewiderstand einzusetzen. Die in der Lade- und Trenneinrichtung 40 sowie in der zweiten Trenneinrichtung 50 zum Einsatz kommenden Bauelemente sind verhältnismäßig groß, schwer und weisen eine hohe Ausfallrate auf. So sind heute die dort eingesetzten Relais und Schütze nach der Starterbatterie die zweithäufigste Ursache von Fehlern in elektrischen Bordnetzen.
  • Figur 2 zeigt die Ausgangsspannung UBS eines jeweiligen Batteriestranges 20 der in der Figur 1 dargestellten Batterie 10 in Abhängigkeit von der Anzahl k der zu einem entsprechenden Batteriestrang 20 der Batterie 10 zugeschalteten Batteriemodule 30. Die schwarzen Punkte (nicht gekennzeichnet) stellen die einzelnen Messpunkte dar. Die zu jedem Batteriestrang 20 zugeschalteten Batteriemodule 30 weisen hier jeweils die gleiche Modulspannung UM auf. Die in der Abhängigkeit von der zugeschalteten Anzahl k von Batteriemodulen 30 dargestellte Ausgangsspannung UBS eines entsprechenden Batteriestranges 20 ist linear und folgt der Relation UBS = k· UM, wobei 1 < k < n. Dabei ist n die maximale Anzahl der Batteriemodule 30, die zu einem Batteriestrang 20 jeweils zugeschaltet werden können. Die maximale Ausgangsspannung UBS eines jeden Batteriestranges 20 kann dann entsprechend den Wert n· UM annehmen.
  • Die EP 2 408 053 A3 offenbart ein Batteriemanagementsystem mit einer Vielzahl an zu einem Batteriestrang zusammengeschalteter Batteriemodule, wobei jedes Batteriemodul einen Batteriemodulschaltkreis aufweist.
  • Die US 2010/305792 A1 offenbart ein System mit einem Batteriemodulstrang, in welchem Schaltmittel angeordnet sind, mittels welcher der Batteriemodulstrang von seinen Batteriestrangterminals entkoppelbar beziehungsweise zu diesen zuschaltbar ist. Bei den Schaltmitteln handelt es sich um IGBTs beziehungsweise Bipolartransistoren.
  • Die EP 2 405 565 A1 offenbart einen Pulsstromrichter, welcher einem in einem Strang angeordneten Zwischenkreiskondensator nachgeschaltet ist, wobei der Pulsstromrichter sechs Halbleiterschaltmittel mit jeweils einer diesen jeweils zugeordneten Freilaufdiode aufweist.
  • Die US 2011/118916 A1 offenbart einen Batteriestrang mit einer Vielzahl an Batterien, wobei je Batterie ein Schaltmittel im Batteriestrang vorgesehen ist, mittels welchem die jeweilige Batterie von mindestens einem der Batteriestrangterminals abtrennbar ist.
  • Die DE 10 2010 027861 A1 beschreibt eine Koppeleinrichtung mit mehreren Schaltmitteln, die als Halbleiterschalter, z. B. als MOSFETS oder IGBTs verwirklicht sind.
  • DE 10 2010 027856 A1 beschreibt eine Batterie mit Batteriezellensträngen, welche jeweils eine Vielzahl an Batteriezellen aufweisen und über einen Gleichspannungszwischenkreis sowie über einen Pulswechselrichter mit Halbleiterventilen und Freilaufdioden mit einem Elektromotor verbindbar sind. Die Batterie umfasst eine Trenneinrichtung mit einem als Schütz ausgeführten Schaltmittel.
  • Die DE 10 2010 041014 A1 offenbart ein Batteriesystem mit einem Batteriemodulstrang, der eine Mehrzahl von in Serie geschalteten Batteriemodulen aufweist. Jedes Batteriemodul umfasst eine Koppeleinheit, welche jeweils dazu ausgebildet ist, wenigstens eine Batteriezelle zwischen ein erstes Terminal und ein zweites Terminal zu schalten oder von diesen abzukoppeln. Hierzu sind in der Koppeleinheit Halbleiterschalter verbaut, welche als MOSFETs oder IGBTs ausgeführt sind.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird eine Batterie mit mindestens einem Batteriestrang bereitgestellt, wobei in dem Batteriestrang mehrere in Reihe schaltbare Batteriemodule mit jeweils mindestens einer Batteriezelle angeordnet sind, der Batteriestrang mittels mindestens einer dem Batteriestrang zugeordneten Trenneinrichtung zwischen den ihm zugeordneten Batteriestrangterminals zuschaltbar und von den ihm zugeordneten Batteriestrangterminals entkoppelbar ist. Ferner ist die Batterie mit einem Elektromotor verbindbar. Erfindungsgemäß umfasst die Trenneinrichtung mindestens eine bidirektional sperrfähige Schalteinrichtung mit mindestens einem Halbleiterschalter. In der Trenneinrichtung, im Strompfad eines Batteriestrangstroms, ist ein Halbleiterschalter angeordnet ist. Die Trenneinrichtung ist ferner dazu ausgebildet, mittels Schalten des Halbleiterschalters den Strom durch den Batteriestrang unabhängig von seiner Stromrichtung zu schalten.
  • Somit wird erfindungsgemäß eine Trenneinrichtung, insbesondere auch eine Lade- und Trenneinrichtung, vorzugsweise für Batteriedirektinverter, zur Verfügung gestellt, bei der anstatt elektromechanischer Bauelemente Halbleiterschalter zum Einsatz kommen. Zusätzlich kann der Vorladewiderstand, welcher für den Ladevorgang des Zwischenkreiskondensators eines entsprechenden Gleichspannungskreises verwendet wird, entfallen.
  • Erfindungsgemäß werden die aus dem Stand der Technik bekannten Trenneinrichtungen beziehungsweise Lade- und Trenneinrichtungen durch leichtere, kostengünstigere und vor allem zuverlässigere Einheiten auf Halbleiterbasis ersetzt.
  • Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist der von der erfindungsgemäßen Trenneinrichtung umfasste Halbleiterschalter dazu ausgebildet, einen durch ihn vorwärts fließenden Strom zu jedem beliebigen Zeitpunkt abzuschalten.
  • Insbesondere ist der von einer Schalteinrichtung einer erfindungsgemäßen Trenneinrichtung umfasste Halbleiterschalter rückwärts nur begrenzt sperrfähig oder nicht sperrfähig. Vorzugsweise umfasst der erfindungsgemäß eingesetzte Halbleiterschalter einen Bipolartransistor, insbesondere einen Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode oder einen Feldeffekttransistor, insbesondere einen Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor.
  • Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist dem von einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung einer Trenneinrichtung umfassten Halbleiterschalter eine von der Trenneinrichtung umfasste Diodenbrücke zugeordnet. Die Diodenbrücke ist dabei mit dem zugeordneten Batteriestrang und ferner auch mit dem zugeordneten Halbleiterschalter derartig verbunden, dass ein durch den Halbleiterschalter fließender Strom immer vorwärts durch den Halbleiterschalter fließt, unabhängig von der Richtung, in der der entsprechende Strom durch den zugeordneten Batteriestrang fließt. Insbesondere ist die dem Halbleiterschalter zugeordnete Diodenbrücke als Vollbrücke aus vier Dioden ausgebildet.
  • Bei den erfindungsgemäßen Trenneinrichtungen können Leistungshalbleiter eingesetzt werden. Da Leistungsschalter auf Halbleiterbasis, welche einen Strom auch ohne Nulldurchgang über eine Steuerleitung zu beliebigen Zeitpunkten abschalten können, rückwärts nicht sperrfähig sind, wird gemäß der besonderen Ausführungsform insbesondere eine Anordnung mit einer Diodenbrücke gewählt. Hierdurch kann auf eine besonders einfache Weise erreicht werden, dass der Stromfluss durch den Halbleiterschalter immer in Vorwärtsrichtung erfolgt, unabhängig, welche Richtung der Stromfluss durch die Trenneinrichtung hat. Somit kann als Schalter ein gewöhnlicher Halbleiterschalter, beispielsweise ein gewöhnlicher Bipolartransistor, ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT) oder ein Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) zum Einsatz kommen.
  • Insbesondere ist die erfindungsgemäße Trenneinrichtung derartig in dem Batteriestrang, dem sie zugeordnet ist, angeordnet, dass sie mit dem positiven oder mit dem negativen Batteriestrangterminal verbunden ist. Ferner kann die erfindungsgemäße Trenneinrichtung auch zwischen zwei beliebigen Batteriemodulen des Batteriestrangs, dem sie zugeordnet ist, angeordnet und mit diesen angrenzenden zwei Batteriemodulen jeweils direkt verbunden sein.
  • Anders ausgedrückt, die erfindungsgemäße Trenneinrichtung kann in dem Batteriestrang, dem sie zugeordnet ist, integriert werden. Dabei kann eine erfindungsgemäße Trenneinrichtung beispielsweise direkt am negativen oder am positiven Pol des entsprechenden Batteriestranges positioniert werden. Auch kann eine erfindungsgemäße Trenneinrichtung an einer beliebigen Stelle auch zwischen den Batteriemodulen des entsprechenden Batteriestranges platziert werden.
  • Ein Batteriesystem, insbesondere ein Batteriedirektinverter, der eine Batterie mit mehreren Batteriesträngen umfasst, die jeweils erfindungsgemäße Trenneinrichtungen umfassen, kann mittels der erfindungsgemäßen Trenneinrichtungen von einer direkt angeschlossenen Elektromaschine unabhängig von der aktuellen Spannungslage des Batteriesystems sowie unabhängig von dem aktuellen Betriebszustand der Elektromaschine getrennt werden. Aufgrund der im Vergleich zu Schützen sehr viel höheren Zuverlässigkeit der eingesetzten Halbleiterschalter und der zugeordneten Dioden kann die Trennfunktion der erfindungsgemäßen Trenneinrichtungen folglich mit einer deutlich höheren Zuverlässigkeit realisiert werden. Darüber hinaus können das Gewicht sowie das Volumen der erfindungsgemäßen Batterie beziehungsweise des erfindungsgemäßen Batteriesystems reduziert werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Zuschaltung beziehungsweise Abtrennung der erfindungsgemäßen Batterie beziehungsweise des erfindungsgemäßen Batteriesystems geräuschlos erfolgt. Die Schaltgeräusche der heute eingesetzten Schütze werden als sehr störend empfunden.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine mindestens einem Batteriestrang der erfindungsgemäßen Batterie zugeordnete Trenneinrichtung ferner auch als Ladeeinrichtung ausgebildet, die mindestens zwei bidirektionale Schalteinrichtungen umfasst. Dabei ist eine der zwei bidirektionalen Schalteinrichtungen parallel zu einer Reihenschaltung aus der anderen der zwei bidirektionalen Schalteinrichtungen und einem Vorladewiderstand gekoppelt.
  • Insbesondere sind die Batteriemodule eines Batteriestranges der erfindungsgemäßen Batterie zur Erzeugung einer einstellbaren Ausgangsspannung des Batteriestranges zu dem Batteriestrang zuschaltbar und überbrückbar ausgebildet.
  • Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Batterie eine Lithium-lonen-Batterie.
  • Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Fahrzeug mit einem Elektromotor bereitgestellt, das die erfindungsgemäße Batterie aufweist.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.
    • Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 ein aus dem Stand der Technik bekanntes Batteriesystem mit einer Batterie mit drei Batteriesträngen, die jeweils eine Trenn- und Ladeeinrichtung sowie eine weitere Trenneinrichtung umfassen,
    • Figur 2 ein Verlauf der Ausgangsspannung eines Batteriestranges der in der Figur 1 dargestellten Batterie in Abhängigkeit von der Anzahl der zu dem Batteriestrang zugeschalteten Batteriemodule, gemäß dem Stand der Technik,
    • Figur 3 ein Batteriesystem mit einer Batterie mit drei Batteriesträngen nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Batteriestränge jeweils eine erfindungsgemäße Trenneinrichtung umfassen, und
    • Figur 4 das detaillierte Blockschaltbild einer Trenneinrichtung für eine Batterie eines Batteriesystems nach der ersten Ausführungsform der Erfindung.
    Ausführungsformen der Erfindung
  • In der Figur 3 ist ein Batteriesystem 10 mit einer Batterie 11 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wobei die Batterie 11 drei Batteriestränge 20 umfasst, in denen jeweils die erfindungsgemäße Trenneinrichtung 140 angeordnet ist. Die Batteriestränge 20 sind jeweils mittels einer zugeordneten Trenneinrichtung 140 zwischen einem positiven Batteriestrangterminal 21 und einem negativen Batteriestrangterminal 22 zuschaltbar. Dabei sind die Trenneinrichtungen 140 in der Darstellung aus der Figur 3 jeweils direkt an den positiven Batteriestrangpolen 21 angeordnet.
  • Jeder Batteriestrang 20 umfasst mehrere Batteriemodule 30, von denen in der Figur 3 nur zwei Batteriemodule 30 pro Batteriestrang 20 dargestellt werden. Jedes Batteriemodul 30 umfasst dabei mindestens eine Batteriezelle (in der Zeichnung nicht separat dargestellt). Die Batteriemodule 30 können über sogenannte Koppeleinheiten (nicht separat dargestellt) in den jeweiligen Batteriestrang 20 seriell zugeschaltet oder überbrückt werden. Derartige Batteriesysteme 10 werden in einer dreiphasigen Ausführung auch als Batteriedirektinverter bezeichnet.
  • Die erfindungsgemäßen Trenneinrichtungen 140 umfassen jeweils einen Halbleiterschalter 150 und sind dazu ausgebildet, einen durch sie in einer beliebigen Richtung fließenden Strom zu jedem beliebigen Zeitpunkt abzuschalten.
  • In der Figur 4 ist das detaillierte Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Trenneinrichtung 140 für eine Batterie 11 eines Batteriesystems 10 nach der ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dabei sind die erfindungsgemäßen Trenneinrichtungen 140 als bidirektional sperrfähige Schalteinrichtungen basierend auf gängigen Halbleiterschaltern 150 realisiert worden. Die eingesetzten Halbleiterschalter 150 können einen Strom auch ohne Nulldurchgang über eine Steuerleitung zu beliebigen Zeitpunkten abschalten und sind rückwärts nicht sperrfähig. Deswegen wird erfindungsgemäß insbesondere eine Anordnung mit einer Diodenbrücke 160, die als Vollbrücke aus vier Dioden 161 realisiert ist, gewählt. Hierdurch wird erreicht, dass der Stromfluss durch den Halbleiterschalter 150 immer in Vorwärtsrichtung erfolgt, unabhängig davon, in welche Richtung der Stromfluss durch die Trenneinrichtung 140 erfolgt. Die Trenneinrichtung 140 ist an ihren Anschlüssen 141, 142 mit dem entsprechenden Batteriestrang (nicht dargestellt) verbunden.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten Halbleiterschalter 150 sind rückwärts nicht sperrfähig und können jeweils mittels eines gängigen Bipolartransistors, eines Bipolartransistors mit isolierter Gate-Elektrode oder eines Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistors realisiert werden.

Claims (11)

  1. Batterie (11) mit mindestens einem Batteriestrang (20), wobei in dem Batteriestrang (20) mehrere in Reihe schaltbare Batteriemodule (30) mit jeweils mindestens einer Batteriezelle angeordnet sind, der Batteriestrang (20) mittels mindestens einer dem Batteriestrang (20) zugeordneten Trenneinrichtung (140) zwischen den ihm zugeordneten Batteriestrangterminals (21, 22) zuschaltbar beziehungsweise von den ihm zugeordneten Batteriestrangterminals (21, 22) entkoppelbar ausgebildet ist, , dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (140) als eine bidirektional sperrfähige Schalteinrichtung ausgebildet ist, wobei in der Trenneinrichtung (140) im Strompfad eines Batteriestrangstroms ein Halbleiterschalter (150) angeordnet ist und die Trenneinrichtung (140) ferner dazu ausgebildet ist, mittels Schalten des Halbleiterschalters (150) den Strom durch den Batteriestrang (20) unabhängig von seiner Stromrichtung zu schalten.
  2. Batterie (11) nach Anspruch 1, wobei die Batterie (11) mit einem Verbraucher, insbesondere einem Elektromotor verbindbar ist.
  3. Batterie (11) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Halbleiterschalter (150) dazu ausgebildet ist, einen durch ihn in Vorwärtsrichtung fließenden Strom zu jedem beliebigen Zeitpunkt abzuschalten.
  4. Batterie (11) nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei der Halbleiterschalter (150) rückwärts nur begrenzt sperrfähig oder nicht sperrfähig ist und insbesondere einen Bipolartransistor, vorzugsweise einen Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode, oder einen Feldeffekttransistor, vorzugsweise einen Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor, umfasst.
  5. Batterie (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei dem Halbleiterschalter (150) eine von der Trenneinrichtung (140) umfasste Diodenbrücke (160) zugeordnet ist, die mit dem Batteriestrang (20) und mit dem Halbleiterschalter (150) derartig verbunden ist, dass ein durch den Halbleiterschalter (150) fließender Strom immer vorwärts durch den Halbleiterschalter (150) fließt, unabhängig von der Richtung des Stroms durch den Batteriestrang (20).
  6. Batterie (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Diodenbrücke (160) als Vollbrücke aus vier Dioden (161) ausgebildet ist.
  7. Batterie (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Trenneinrichtung (140) an einem Ende des Batteriestrangs (20) angeordnet ist, so dass sie mit dem positiven (21) oder mit dem negativen Batteriestrangterminal (22) verbunden ist, oder zwischen zwei beliebigen Batteriemodulen (30) des Batteriestrangs (20) angeordnet und mit diesen angrenzenden zwei Batteriemodulen (30) jeweils direkt verbunden ist.
  8. Batterie (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Trenneinrichtung (140) ferner auch als Ladeeinrichtung ausgebildet ist, die mindestens zwei bidirektionale Schalteinrichtungen umfasst, wobei eine der zwei bidirektionalen Schalteinrichtungen parallel zu einer Reihenschaltung aus der anderen der zwei bidirektionalen Schalteinrichtungen und einem Vorladewiderstand geschaltet ist.
  9. Batterie (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Batterie (11) ferner derart ausgebildet ist, dass zur Erzeugung einer einstellbaren Ausgangsspannung des Batteriestranges (20) die Batteriemodule (30) des Batteriestranges (20) zu dem Batteriestrang (20) zuschaltbar und wieder überbrückbar ausgebildet sind.
  10. Batterie (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Batterie (11) eine Lithium-Ionen-Batterie ist.
  11. Kraftfahrzeug, das eine Batterie (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche und einen Elektromotor aufweist, wobei die Batterie (11) mit dem Elektromotor verbunden ist.
EP13729336.1A 2012-06-22 2013-06-17 Batterie mit mindestens einer halbleiterbasierten trenneinrichtung Active EP2865043B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012210602A DE102012210602A1 (de) 2012-06-22 2012-06-22 Batterie mit mindestens einer halbleiterbasierten Trenneinrichtung
PCT/EP2013/062486 WO2013189875A1 (de) 2012-06-22 2013-06-17 Batterie mit mindestens einer halbleiterbasierten trenneinrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2865043A1 EP2865043A1 (de) 2015-04-29
EP2865043B1 true EP2865043B1 (de) 2016-04-20

Family

ID=48628672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP13729336.1A Active EP2865043B1 (de) 2012-06-22 2013-06-17 Batterie mit mindestens einer halbleiterbasierten trenneinrichtung

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2865043B1 (de)
CN (1) CN104541402B (de)
DE (1) DE102012210602A1 (de)
WO (1) WO2013189875A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014201363A1 (de) * 2014-01-27 2015-07-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Coulomb-Wirkungsgrades von Batteriemodulen
DE102014201349A1 (de) * 2014-01-27 2015-07-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Ermitteln des coulombschen Wirkungsgrades von Akkumulatorzellen
DE102014201357A1 (de) * 2014-01-27 2015-07-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Ermitteln des coulombschen Wirkungsgrades von Akkumulatorzellen
DE102014201365A1 (de) 2014-01-27 2015-07-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Coulomb-Wirkungsgrades von Batteriemodulen
US10014773B2 (en) * 2016-08-31 2018-07-03 General Electric Company Hybrid active power link module device and associated systems and methods
DE102016219098A1 (de) 2016-09-30 2018-04-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Batterie-Trenneinrichtung
DE102016220118B4 (de) 2016-10-14 2022-01-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Batterie-Trenneinrichtung und Verfahren zur Durchführung eines Vorladezyklus

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5244653B2 (ja) * 2009-03-03 2013-07-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
US20100305792A1 (en) * 2009-05-29 2010-12-02 Ise Corporation Dynamically Reconfigurable High Power Energy Storage for Hybrid Vehicles
US8386102B2 (en) * 2009-11-17 2013-02-26 Eric Gullichsen Discrete voltage level controller
DE102010027856B4 (de) 2010-04-16 2023-12-14 Robert Bosch Gmbh Batterie mit integriertem Pulswechselrichter
DE102010027861A1 (de) * 2010-04-16 2011-10-20 Sb Limotive Company Ltd. Koppeleinheit und Batteriemodul mit integriertem Pulswechselrichter und im Betrieb austauschbaren Zellmodulen
US8525477B2 (en) * 2010-07-15 2013-09-03 O2Micro, Inc. Assigning addresses to multiple cascade battery modules in electric or electric hybrid vehicles
DE102010041014A1 (de) 2010-09-20 2012-03-22 Sb Limotive Company Ltd. Batteriesystem mit variabel einstellbarer Zwischenkreisspannung
CN102104269A (zh) * 2011-03-23 2011-06-22 李秉哲 无电源变压器的蓄电池多档恒流充电器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013189875A1 (de) 2013-12-27
CN104541402B (zh) 2017-08-04
CN104541402A (zh) 2015-04-22
DE102012210602A1 (de) 2013-12-24
EP2865043A1 (de) 2015-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2865043B1 (de) Batterie mit mindestens einer halbleiterbasierten trenneinrichtung
EP2619842B1 (de) Energieversorgungsnetz und verfahren zum laden mindestens einer als energiespeicher für einen gleichspannungszwischenkreis dienenden energiespeicherzelle in einem energieversorgungsnetz
WO2011128139A1 (de) Koppeleinheit und batteriemodul mit integriertem pulswechselrichter und erhöhter zuverlässigkeit
DE102010007452A1 (de) Schaltentlastung für einen Trennschalter
EP2639916A2 (de) Schaltungsanordnung für Stromrichter mit Zwischenkreis, sowie Verfahren zum Betreiben eines Stromrichters
EP2559136A1 (de) Batterie mit variabler ausgangsspannung
WO2011128153A1 (de) Koppeleinheit und batteriemodul mit integriertem pulswechselrichter und im betrieb austauschbaren zellmodulen
DE102012210603B4 (de) Sicherheitskonzept für Batterien
DE102013215572A1 (de) Elektrische Energiespeichervorrichtung und Verfahren zum Hochfahren der Spannung an deren Anschlüssen
DE102009028977A1 (de) Batteriesystem
DE112017000253T5 (de) Leistungsumwandlungsvorrichtung
EP2470393B1 (de) Parallelschaltung von akkumulatorsträngen
DE10330284A1 (de) Überspannungsbegrenzer für einen Traktionsstromrichter
WO2012152578A2 (de) Antriebseinheit für einen elektrischen motor
DE102011003863A1 (de) System zum Laden eines Energiespeichers und Verfahren zum Betrieb des Ladesystems
DE102009046617A1 (de) Wechselrichter
EP2619873B1 (de) System zum laden eines energiespeichers und verfahren zum betrieb des ladesystems
EP3900188A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum richtungsabhängigen betreiben eines elektrochemischen energiespeichers
DE102010061763A1 (de) Verfahren zum Laden einer Batterie
DE102018206269A1 (de) Gleichspannungswandler, Bordnetz mit einem Gleichspannungswandler
DE112018004777T5 (de) Verbindungseinheit und Stromversorgungssystem
DE102009046616A1 (de) Wechselrichter
DE102012210600B4 (de) Lade- und/oder Trenneinrichtung für ein Batteriesystem
DE102012217974A1 (de) Inverterschaltung mit im Linearbetrieb arbeitenden Schaltmitteln
DE102012102878A1 (de) Stromrichter mit Zwischenkreis, sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Stromrichters

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20150122

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: H01M 10/46 20060101ALI20151120BHEP

Ipc: H01M 10/42 20060101AFI20151120BHEP

Ipc: H02J 7/14 20060101ALI20151120BHEP

Ipc: H02J 7/00 20060101ALI20151120BHEP

Ipc: H01M 10/48 20060101ALI20151120BHEP

Ipc: B60L 11/18 20060101ALI20151120BHEP

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20151214

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 793318

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20160515

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502013002690

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 4

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20160420

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160720

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160822

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160721

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160630

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502013002690

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: MM4A

26N No opposition filed

Effective date: 20170123

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160630

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160617

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 5

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20130617

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 6

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160617

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160420

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 793318

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20180617

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180617

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20230621

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20230622

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20230817

Year of fee payment: 11